دریافنون
سال:1394 | دوره:2 | شماره:2 |تعداد مقالات:10

انتشار نویز ناشی از پروانه برای شناورهای سطحی و بخصوص زیر سطحی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. این پدیده هم برای کشتی های تجاری و هم برای کشتی های نظامی غیر مطلوب می باشد. منابع تولید نویز، در حالت کلی برای شناورهای دریایی، به سه دسته نویز بدنه هیدرودینامیکی، نویز ماشین آلات و نویز ناشی از پروانه تقسیم بندی می شود. نویز پروانه از تاثیر بیشتری برخوردار است. در حالت کاویتاسیون و غیرکاویتاسیون این نویز متفاوت می باشد. در این مقاله، پروانه مدل B، در تونل کاویتاسیون در سرعت های مختلف (200 الی 2000 دور بردقیقه) و فشار ثابت، به چرخش در آمده و نویزپروانه بدون حالت کاویتاسیون و با حالت کاویتاسیون، توسط هیدروفن 8103 با حساسیت بالا در کامپیوتر ذخیره و مورد تحلیل قرار می گیرد. با توجه به تحلیل های انجام شده، افزایش دور پروانه و وجود جریان آب در تونل، باعث افزایش شدت دامنه نویز پروانه می گردد. همچنین باند فرکانسی موثر نویز پروانه در محدوده باند صوتی است که در سامانه های آکوستیکی یک نویز قوی و با شدت بالا محسوب می گردد. متوسط شدت فشار نویز پروانه در باند 15 اکتاو 72 دسی بل و در باند 18 اکتاو برابر 75 دسی بل است. در دورهای کاویتاسیون متوسط شدت فشار نویز در باند 15 اکتاو 70 و در باند 18 اکتاو برابر 76 دسیبل است.

امروزه سامانه های موقعیت یاب فراوانی پا به عرصه رقابت با سامانه موقعیت یاب جهانی یا همان GPS نهاده اند. از جمله این سامانه ها می توان به سامانه های GLONASS، Galileo و سامانه موقعیت یاب محلی BeiDou اشاره نمود. با به روی کار آمدن این سامانه ها، بهترین روش جهت افزایش ماهواره های در دید کاربر، استفاده همزمان از سامانه های بیان شده می باشد. به علاوه از آنجایی که گاهی اوقات امکان انسداد سیگنال در ماهواره های GPS و یا GLONASS به علت عوامل عمدی و یا غیرعمدی وجود دارد، استفاده از ویژگی فوق اهمیت خود را بیشتر نشان خواهد داد. در تحقیق صورت گرفته علاوه بر بررسی اثر تلفیق در بهبود دقت ناوبری، یک روش مقابله با انسداد ماهواره ها در سامانه GPS به کمک ماهواره های سامانه GLONASS ارائه می گردد. این روش علاوه بر دقت مناسب دارای قابلیت کاربری بلادرنگ، بار محاسباتی کم، سادگی و قابلیت مقابله با انسداد عمدی را نیز دارا می باشد. همچنین در این مقاله از فیلتر کالمن به عنوان ابزاری جهت حل معادلات ناوبری استفاده شده است. سادگی و قابلیت پیاده سازی بر روی پردازنده های ارزان قیمت از جمله دلایل استفاده از فیلتر کالمن در این پژوهش می باشد. نتایج شبیه سازی های انجام شده بر روی داده های واقعی دریافتی از یک گیرنده ترکیبی GPS و GLONASS نشان دهنده بهبود قابل توجه مکان سنجی با استفاده از روش های پیشنهادی می باشد.

در این مقاله روشی جدید برای تخمین فاصله و سرعت ناو یا بالگرد دشمن در یک نبرد دریایی با استفاده از دوربینی که بر روی زیر دریایی نصب شده مورد بررسی قرار گرفته است. فرض شده است که هیچ گونه ابزار اضافی برای تعیین فاصله و سرعت بین زیر دریایی و هدف در دسترس نیست و تنها اطلاعات دوربین و اندازه یک قسمت از هدف در اختیار ما می باشد. با دسترسی به اطلاعات دوربین به پردازش تصاویر نهایی دریافتی پرداخته و با عملیات ساده ریاضی به تخمین پارامترهای فاصله و سرعت هدف می پردازیم. روش پیشنهادی در مقایسه با سایر روش های موجود از سرعت پردازش بالا و درصد خطای کمتری در حدود 0.6 درصد برخوردار می باشد. این ایده به صورت عملی در ورزشگاه ثامن مشهد، برای تخمین موقعیت سه بعدی روبات کابلی مورد استفاده قرار گرفته است. برای تخمین فاصله و سرعت ناو، توسط دوربینی که بر روی زیر دریایی نصب شده است، فیلم گرفته شده و با انجام تکنیک های پردازش تصویر به طوری که در بخش های آتی توضیح داده خواهد شد، سرعت و موقعیت ناو تخمین زده می شود.

در این مقاله، طراحی کنترلر مد لغزشی برای کاهش نوسانات ناشی از اغتشاشات محیط و عدم قطعیت در دینامیک رول- فین کشتی ارائه می شود. برای طراحی کنترلر مد لغزشی، ابتدا مدل غیر خطی سیستم مورد بررسی قرار گرفته و سپس عدم قطعیت وارد دینامیک رول- فین کشتی شده است. و با استفاده از روش های طراحی کنترل مد لغزشی، کنترلر مورد نظر برای غلبه بر عدم قطعیت ها و اغتشاشات طراحی شده و با استفاده از روش پایداری لیاپانوف، پایداری سیستم حلقه بسته اثبات می شود. برای بررسی عملکرد سیستم حلقه بسته، شبیه سازی انجام شده و نتایج بدست آمده از پاسخ کنترلر مد لغزشی با روش کنترل PID مقایسه می شود. نتایج نشان می دهند که روش پیشنهادی عملکرد بهتری نسبت به روش PID دارد. و تغییرات رول کشتی با استفاده از کنترلر مد لغزشی کمتر می شود.

امروزه بیش از 80 درصد انرژی های تولیدی در جهان از سوخت های فسیلی بدست می آیند. بنابراین جستجو در استفاده از روش های نوین جهت بهره برداری از منابع انرژی نو مورد توجه می باشد. یکی از منابع مهم انرژی، آبها و دریاها می باشند. امواج دریا از منابع مهم تولید انرژی هستند که با استفاده از تکنولوژی و وسایل مدرن می توان آن را به انرژی مورد نیاز جهت مصارف مختلف تبدیل نمود. در این مقاله نیز با بهره گیری از این موضوع، به مدل سازی وسیله ای می پردازیم که بتوان از انرژی حاصل از امواج دریا و تبدیل آن به انرژی الکتریکی جهت مصارف مختلف استفاده نمود. این مبدل دارای دارای بویه استوانه ای شکل بوده و از حرکات هیو تولید انرژی می نماید. شبیه سازی معادلات ریاضی حاکم بر مبدل در محیط سیمولینک متلب انجام گرفته است و نتایج مدل سازی و تحلیل شامل جابجایی، سرعت، نیرو و توان مورد بررسی قرار گرفته است.

با افزایش تقاضا برای حمل و نقل سریع در دریا نیاز است تا بتوان قیود مرتبط با سرعت پایین شناور ها را مرتفع نمود. این تقاضا بیشتر در حوزه دفاعی و حمل مسافر می باشد که الزام به داشتن شناورهای تندرو تک بدنه یا چند بدنه را به دنبال خواهد داشت. با افزایش اندازه و سرعت شناورها نیاز به توسعه دانش درک بارهای دینامیکی سازه ای و پاسخ های ارتجاعی سازه می باشد. از اهم مواردی که طراحان علاقه مند به استخراج آن می باشند، ممان های خمشی و نیروهای برشی در امواج و نیروهای ناشی از کوبش می باشد. از جمله روش های موجود برای پیش بینی نیروها و پاسخ های سازه ای می توان به آزمایش شناور در مقیاس واقعی، روش های عددی و آزمایش مدل فیزیکی اشاره نمود. در آزمایش مدل از روش های هیدروالاستیک، ستون فقرات صلب و ستون فقرات انعطاف پذیر بهره گرفته می شود. در روش ستون فقراتی، از یک تیر سرتاسری بر روی مدل استفاده می شود. چگونگی پیادهد سازی تجهیزات اندازه گیری بر روی تیرهای صلب و انعطاف پذیر متفاوت از یکدیگر می باشد. در این پژوهش، مشخصات ابعادی لوله های الاستیک بکار رفته در تیرهای انعطاف پذیر در مدل های مورد آزمایش استخراج شده و چگونگی پیاده سازی آنها برای انجام آزمایشات تشریح می شود.

موج شکن های حفره دار نسل جدیدتر موج شکن های قائم هستند که در آنها مشکل انعکاس امواج و نیروهای زیاد وارد بر سازه تا حد زیادی حل شده است. در این مقاله به بررسی اثر شکل حفره های موج شکن حفره دار قائم بر مقدار ضریب انعکاس تحت اثر امواج تنهای برخوردی به روش عددی پرداخته شده است. موج شکن قائم مورد بررسی دارای صفحه تک و دوبل با چهار شکل حفره و چهار مقدار درصد بازشدگی مختلف صفحه روبرویی است. شبیه سازی این موج شکن در حالت سه بعدی به روش حجم محدود در نرم افزار Flow- 3 D انجام گردید. برای مدل سازی سطح آزاد جریان از مدل جزء حجم سیال (VOF) و به منظور محاسبه آشفتگی از مدل K-e-RNG استفاده شد. نتایج نشان داد که در موج شکن با صفحات تک با افزایش مقدار تخلخل، به مقدار انعکاس موج نیز افزوده می شود بطوریکه صفحات با تخلخل 40% بیش از 90% موج تابشی را منعکس می کنند. همچنین مقدار ضریب انعکاس با افزایش نسبت بدون بعد B/L که در آن B عرض اتاقک موجگیر و L طول موج تابشی است به صورت نوسانی کم و زیاد می شود. همچنین موج شکن با صفحات دوبل نسبت به صفحات تک باعث استهلاک انرژی بیشتری در حدود 20 الی 25 درصد می شود.

روش پانل مرتبه بالا برای تحلیل آئرودینامیکی ایرفویل دوبعدی سری چهاررقمی ناکا در مجاورت سطح و با درنظر گرفتن تئوری لایه مرزی، مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا ایرفویل دوبعدی به کمک معادلات کوادراتیک بیزیر، مدل سازی می شود. سپس با استفاده از قضیه دوم گرین و تابع گرین برای مسائل دوبعدی، پتانسیل آشفتگی در هر نقطه از میدان جریان پتانسیل، محاسبه می شود. برروی پانل های درجه دو ایرفویل، تکین گردابه بصورت خطی توزیع می شود. بر روی پانل های خطی زمین نیز، تکین چشمه بصورت یکنواخت، قرار می گیرد. اعمال شرط مرزی نیومن برروی نقاط کنترل ایرفویل و زمین، نتایج را در حالت پتانسیل بدست می دهد. سپس با استفاده از روابط نیمه تجربی، تئوری لایه مرزی را اعمال می کنیم. در آخر نیز، اثر پارامترهای مختلف هندسی و محیطی را برروی نیروی لیفت و درگ مورد بررسی قرار می دهیم. مقایسه نتایج نشان داد، ایرفویل در فواصل نزدیکتر به زمین، از عملکرد آئرودینامیکی بهتری، برخورداراست. همچنین برای دستیابی به بالاترین بازده و کیفیت آئرودینامیکی، نزدیکترین نقطه سطح زیرین ایرفویل به زمین، تا حد ممکن به لبه فرار ایرفویل نزدیک باشد.

سکوهای جکتی همواره در معرض نیروها و شرایط مختلف و خشن محیطی قرار دارند که با توجه به اهمیت این سکوها، مدنظر قرار دادن شرایط مختلف موثر و ارزیابی رفتار سکوهای موجود در قبال این شرایط و عوامل محیطی امری ضروری به نظر می رسد. یکی از این عوامل مهم، خوردگی اعضای فولادی این سکوها در دریاهاست. از دیگر عوامل موثر در رفتار یک سیستم، شرایط مرزی یا همان شرایط تکیه گاهی آن بوده و همچنین برخی از اعضای این سکوها در هنگام پدیده جزر و مد شرایط محیطی مختلفی اعم از داخل و یا خارج از آب بودن را نیز تجربه می کنند که به نظر می رسد این امر نیز می تواند در روند نتایج بررسی ها تاثیر گذار باشد. لذا با توجه به اهمیت موضوعات ذکر شده، در تحقیق حاضر به ارزیابی تاثیر شرایط خوردگی، شرایط تکیه گاهی و شرایط محیطی مختلف در روند تغییرات فرکانس های ارتعاشات طبیعی اعضای سکوی پایه ثابت SPD1 واقع در خلیج فارس پرداخته شده است که نتایج حاکی از اهمیت زیاد تاثیر هر یک از عوامل ذکر شده در روند نتایج به دست آمده در گذر زمان می باشند.

در این مقاله، نحوه پراکندگی صوت در فرکانس 200 کیلوهرتز در داخل محیط از پیش چینه بندی شده در هنگام نفوذ پلوم متلاطم (جریان نفوذی) در آزمایشگاه مطالعه می شود. این نوع پدیده فیزیکی معمولا در محل ورود رودخانه ها به دریا و یا حوزه های کوچک همچون خروجی خلیج فارس به دریای عمان مشاهده می شود و باعث ایجاد موج داخلی در محیط می شود. در این مطالعه به کمک پردازش سیگنال های آکوستیکی خروجی زمانی، تغییرات پیک تا پیک سیگنال ها، تغییرات شکل سیگنال، زمان دریافت و قدرت توان سیگنال را در لحظات مختلف ورود پلوم به این محیط چینه بندی شده، با یکدیگر بررسی و مقایسه شده است. همچنین به روش فناوری پردازش سیگنال پالس فشرده، در زمان های نفوذ جریان، ضخامت های که این سیگنال تحت تاثیر قرار می دهد بررسی می شود. پس از اینکه سیگنال های خروجی توسط گیرنده ها در مکان ها و زمان های مختلف ثبت شد، ابتدا نوفه های موجود در داده ها را با استفاده از فیلتر باتروث مرتبه حذف کردیم. سپس فقط داده های که قبل از پوش اولی (1.6 میلی ثانیه) از داده های ضبط شده اند، مورد تجزیه و تحلیل قرار داده دادیم و دریافتیم همانطوریکه که دماغه جریان نفوذی به محیط وارد می شود (در سیگنال های قبل از 1.6 میلی ثانیه) باعث پراکندگی سیگنال صوتی در محیط خواهد شد.